Fiche de révision : Géomorphologie des reliefs

📋 Plan du Cours

1. Géologie et géomorphologie
2. Histoire et temps géologiques
3. Forme et structure du globe
4. Dérive des continents et ses preuves
5. Frontières et mouvements des plaques
6. Cycle et familles des roches
7. Déformation et rupture des roches
8. Séismes et mesures sismiques
9. Aléa et risque sismique
10. Volcanisme et types d’éruptions
11. Éruptions pliniennes et classification volcanique
12. Bienfaits et dangers du volcanisme
13. Érosion et altération des reliefs
14. Torrents et mouvements gravitaires
15. Glaciers et formes glaciaires
16. Pergélisol et eaux souterraines
17. Rivières et paysages karstiques

📖 1. Géologie et géomorphologie

🔑 Notions clés & Définitions

• Géologie : Science qui étudie les parties de la Terre accessibles à l’observation et élabore des hypothèses pour reconstituer leur histoire et leur agencement.
• Géomorphologie : Science qui décrit et explique les formes du relief terrestre et cherche à comprendre leur formation et leur évolution au cours du temps.

💡 Astuce mémo

Dynamique interne : géologie ; dynamique externe : géomorphologie

📖 2. Histoire et temps géologiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Éon : Très longue période de durée arbitraire qui subdivise l’histoire de la Terre.

★ À maîtriser

• L’âge de la Terre est évalué à environ 4,5 milliards d’années.

• La vie apparaît sur Terre il y a 3,85 milliards d’années, d’abord sous forme de bactéries.

• Les quatre éons, dans l’ordre chronologique, sont :

  • l’Hadéen, de −4 540 à −3 800 Ma
  • l’Archéen, de −3 800 à −2 500 Ma
  • le Protérozoïque, de −2 500 à −542 Ma
  • le Phanérozoïque, depuis −542 Ma

• Le Phanérozoïque comprend trois ères, dans l’ordre :

  • le Paléozoïque, de −542 à −251 Ma
  • le Mésozoïque, de −251 à −65,5 Ma
  • le Cénozoïque, depuis −65,5 Ma

Compléments

• Les hommes sont apparus il y a environ 2 millions d’années.

• Les trois premiers éons, qui représentent environ 4 milliards d’années, sont regroupés sous le terme de Précambrien.

• Les ères géologiques se subdivisent en périodes, puis les périodes en époques.

• Le Ma représente un million d’années et BP signifie « before present », avec un présent fixé à 1950.

• Arthur Holmes publie une première échelle des temps géologiques en 1937 et est reconnu comme le père de cette échelle.

📖 3. Forme et structure du globe

🔑 Notions clés & Définitions

• MOHO : Limite inférieure de la croûte terrestre, située à 7–12 km sous les océans et à 30–40 km sous les continents, jusqu’à 70 km sous les montagnes.
• LVL : Zone du manteau supérieur où les ondes sismiques se propagent lentement et qui délimite la lithosphère de l’asthénosphère.
• Marge passive : Transition entre la croûte continentale, en partie immergée, et la croûte océanique, sans subduction ni forte activité géologique générale.
• Marge active : Partie immergée de la croûte continentale où la croûte océanique plus dense s’enfonce en subduction.
• Rift : Zone de divergence de plaques où se forme un fossé d’effondrement, en milieu continental ou au milieu d’une dorsale océanique.

★ À maîtriser

📌 La Terre est un ellipsoïde aplati aux pôles en raison de sa rotation, et non une sphère parfaite.

• La surface terrestre est composée de 71 % d’eau et de 29 % de terre.

• Le noyau représente 17 % du volume terrestre et comprend un noyau interne solide et un noyau externe liquide, constitués essentiellement de fer et de nickel.

• Le manteau représente 81 % du volume terrestre et comprend un manteau inférieur solide ainsi qu’un manteau supérieur principalement plastique, dont la partie supérieure est solide.

• La croûte terrestre représente moins de 2 % du volume terrestre et comprend une croûte continentale granitique d’environ 50 km d’épaisseur moyenne et une croûte océanique basaltique d’environ 10 km d’épaisseur.

• La lithosphère réunit la croûte terrestre et la partie supérieure solide du manteau supérieur ; elle est fragmentée en une vingtaine de plaques.

Compléments

• Le rayon équatorial de la Terre est de 6 378,1 km et son rayon polaire de 6 356,7 km, soit environ 21 km de différence.

• Le mont Everest culmine à 8 848 m, tandis que le point le plus profond de l’océan, dans la fosse des Mariannes, atteint 11 034 m.

• Le mouvement du noyau externe liquide, entraîné par la rotation terrestre, est à l’origine du champ magnétique terrestre.

📖 4. Dérive des continents et ses preuves

★ À maîtriser

• La théorie de la tectonique des plaques, apparue dans les années 1960, associe la dérive des continents et l’expansion océanique et décrit la lithosphère comme un système en mouvement permanent.

Compléments

• La similitude des lignes côtières des continents, notamment entre les Amériques et l’Europe-Afrique, constitue une preuve topographique de la dérive des continents.

• La présence, de part et d’autre de l’Atlantique, de fossiles similaires de plantes et d’animaux terrestres datant de 240 à 260 millions d’années constitue une preuve paléontologique de la dérive des continents.

• La concordance des structures géologiques internes des continents, notamment des boucliers précambriens de plus de 2 milliards d’années, constitue une preuve géologique de leur réunion passée en Pangée.

• Des traces de glaciations datant d’environ 250 millions d’années dans des régions aujourd’hui proches de l’équateur constituent une preuve climatique de la dérive des continents.

💡 Astuce mémo

Les continents s’emboîtent comme les pièces d’un puzzle, jusque dans leurs roches et leurs fossiles.

📖 5. Frontières et mouvements des plaques

📝 Points essentiels

• Les mouvements des plaques sont généralement de 1 à 15 cm par année, mais un séisme peut produire un déplacement de quelques dizaines de centimètres à quelques mètres en quelques minutes.

• À une frontière divergente, les plaques s’éloignent et de la nouvelle croûte océanique se forme.

• À une frontière convergente, les plaques entrent en collision et la plaque la plus dense peut être détruite par subduction.

• À une frontière transformante, les plaques glissent latéralement l’une contre l’autre le long de failles, ce qui permet d’accommoder des différences de vitesse de déplacement.

💡 Astuce mémo

Divergence : les plaques s’écartent ; convergence : elles se rapprochent ; transformation : elles coulissent.

📖 6. Cycle et familles des roches

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle des roches : Recyclage continu des roches, qui peuvent se transformer les unes en les autres et parfois emprunter des raccourcis ou des détours.
• Roches magmatiques : Roches ignées résultant du refroidissement et de la solidification d’un magma provenant de l’intérieur de la Terre.
• Roches sédimentaires : Roches provenant de la consolidation, par diagenèse, de sédiments initialement meubles et se formant à la surface du globe.
• Roches métamorphiques : Roches provenant de la transformation d’une roche préexistante sous l’effet d’une augmentation de la température et de la pression en profondeur.

★ À maîtriser

📌 Les roches plutoniques ou intrusives, comme le granite, se mettent en place en profondeur par refroidissement lent du magma, tandis que les roches volcaniques ou extrusives, comme le basalte, se mettent en place en surface par refroidissement rapide de la lave.

Compléments

• Les roches sédimentaires se reconnaissent souvent dans le paysage à leur disposition en couches empilées, appelée stratification.

• Les roches métamorphiques présentent une structure feuilletée appelée schistosité.

• Les roches sédimentaires comprennent trois groupes :

  • Les roches organogènes résultent de l’accumulation de débris d’organismes ou de composés organiques.
  • Les roches détritiques résultent de l’accumulation de fragments de roches préexistantes érodés et transportés.
  • Les roches chimiques ou évaporites résultent de la concentration d’éléments dissous sous l’effet de l’évaporation.

• Le calcaire réagit à l’acide HCL, tout comme le marbre, qui est un calcaire métamorphisé.

💡 Astuce mémo

Magmatique → sédimentaire → métamorphique → magma

📖 7. Déformation et rupture des roches

🔑 Notions clés & Définitions

• Chevauchement : Mouvement tectonique par lequel un ensemble de terrains en recouvre un autre le long d’un contact anormal peu incliné appelé surface de chevauchement; il se distingue notamment des failles inverses par sa taille kilométrique.

★ À maîtriser

• Les roches subissent des déplacements sans déformation importante, des plissements ou des cassures sous l’effet de la tectonique des plaques.

• Une compression horizontale appliquée à des terrains initialement horizontaux peut les plisser, et le plissement raccourcit les terrains dans la direction de la compression.

📌 Un anticlinal est un pli à courbure convexe vers le haut, tandis qu’un synclinal est un pli à courbure concave vers le haut.

📌 Une faille normale ou inverse comporte un déplacement à composante verticale, un décrochement un déplacement à composante horizontale, un rifting des composantes verticale et horizontale lors d’une divergence, et un chevauchement un déplacement horizontal et vertical avec un recouvrement important.

• Les plis sont des déformations ductiles, tandis que les failles correspondent à des cassures qui se produisent lorsque la roche n’est pas assez ductile pour résister aux forces tectoniques.

Compléments

• Dans un relief conforme, les anticlinaux forment les reliefs et les synclinaux les vallées, mais les synclinaux peuvent aussi former des reliefs.

💡 Astuce mémo

Plis ductiles, failles cassantes

📖 8. Séismes et mesures sismiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Séisme : Rupture soudaine de la lithosphère le long d’une faille, provoquée par le mouvement relatif de deux compartiments lorsque les contraintes accumulées dépassent la résistance des roches.
• Magnitude : Mesure de l’énergie dissipée par un séisme, évaluée notamment à l’aide de l’échelle de Richter, établie en 1935 à partir d’enregistrements sismographiques.

★ À maîtriser

📌 L’épicentre est le point de la surface situé à la verticale du foyer, lequel correspond au lieu profond d’origine du séisme.

Compléments

📌 Les séismes sont superficiels à moins de 100 km de profondeur, intermédiaires entre 100 et 300 km, et profonds au-delà de 300 km.

• Les répliques sont des réajustements d’amplitude décroissante qui suivent la secousse principale et peuvent durer de quelques minutes à plus d’un an.

• Sur l’échelle de Richter, une multiplication par 10 de l’amplitude du déplacement du sol correspond à une augmentation d’une unité de magnitude.

• Les séismes tectoniques représentent 90 % de tous les séismes et se situent essentiellement le long des plaques tectoniques.

📖 9. Aléa et risque sismique

🔑 Notions clés & Définitions

• Aléa sismique : Possibilité qu’un lieu ou une région subisse des secousses sismiques de caractéristiques données, exprimable par la probabilité qu’une certaine intensité soit dépassée.
• Risque sismique : Pertes économiques et humaines susceptibles de résulter de l’aléa sismique et dépendant aussi des terrains, des constructions et de l’efficacité des secours.

★ À maîtriser

📐 Formule - Le risque sismique correspond au produit de l’aléa par les dommages potentiels, liés à la vulnérabilité : $\text{Risque} = \text{Aléa} \times \text{Dommages potentiels}$.

📌 La magnitude mesure l’énergie libérée par un séisme, tandis que l’intensité mesure ses effets sur les infrastructures, le sol et la population, notamment selon les échelles Mercalli ou MSK.

Compléments

• En Suisse, un séisme de magnitude 6 susceptible de causer des dégâts régionaux est attendu tous les 100 ans, et un séisme destructeur de magnitude 7 causant des dégâts suprarégionaux tous les 1 000 ans.

• Sur l’échelle de Richter, une augmentation d’une unité de magnitude correspond à une énergie multipliée par 30 et à une amplitude du mouvement multipliée par 10.

• Un séisme devient perceptible à partir d’une magnitude de 3 et cause généralement des dégâts importants à partir d’une magnitude de 5.

📖 10. Volcanisme et types d’éruptions

🔑 Notions clés & Définitions

• Volcanisme : Ensemble des processus par lesquels des magmas remontent depuis les profondeurs de la Terre jusqu’à la surface ou vers celle-ci, ainsi que la libération des gaz associés dans l’atmosphère.
• Caldeira : Vaste effondrement de terrain au centre d’un appareil volcanique, qui peut se produire lorsque la chambre magmatique se vide rapidement lors d’une éruption particulièrement explosive.

★ À maîtriser

• Le magma et les gaz remontent par les zones de moindre résistance de la lithosphère, principalement le long des frontières entre plaques tectoniques.

• Une éruption volcanique correspond à la reprise de l’ascension du magma depuis la chambre magmatique, par la cheminée, jusqu’à la surface.

📌 Une éruption effusive implique un magma basique et fluide dont les gaz s’échappent facilement, tandis qu’une éruption explosive implique un magma plutôt acide et visqueux dont les gaz s’échappent difficilement.

• À mesure que le magma devient plus acide et plus riche en silice, sa viscosité augmente et l’éruption tend à être plus violente.

Compléments

• Au moins 80 % du volcanisme terrestre est associé à l’activité des dorsales océaniques, où la divergence des plaques permet l’épanchement du magma et la création de croûte océanique.

• Sous presque tous les grands volcans se trouve, entre 10 et 30 km de profondeur, une chambre magmatique où le magma peut séjourner parfois plusieurs siècles avant l’éruption.

• Une éruption peut alterner des phases fluides avec coulées de lave et des phases explosives avec projections de débris pyroclastiques.

📌 Les volcans-boucliers ont une pente faible et émettent des laves très fluides, tandis que les stratovolcans sont stratifiés par des dépôts pyroclastiques successifs et ont des difficultés à émettre de la lave.

• Le type hawaiien (VEI 0 à 1) produit surtout des coulées de lave très fluide, relativement pauvre en gaz, et contribue à la formation de volcans-boucliers.

• Le type strombolien (VEI 1 à 2) alterne régulièrement des coulées de lave fluides et des produits pyroclastiques, et contribue à la formation de stratovolcans.

• Le type vulcanien (VEI 2 à 5) implique une lave visqueuse pouvant former un bouchon dans la cheminée, dont l’explosion projette des cendres, des scories et des bombes.

• Le type péléen (VEI 1 à 8) implique une lave très visqueuse qui obstrue la cheminée et peut former un dôme ou une aiguille, dont l’explosion ou l’effondrement produit des nuées ardentes.

• Le type plinien et ultra-plinien (VEI 3 à 8) implique une lave très visqueuse, de grandes explosions et peut vider la chambre magmatique, provoquant l’effondrement du volcan et la formation d’une caldeira.

💡 Astuce mémo

Magma riche en silice → viscosité accrue → éruption plus violente

📖 11. Éruptions pliniennes et classification volcanique

★ À maîtriser

• Une éruption plinienne produit un panache volcanique s’élevant généralement à des dizaines de kilomètres et une nuée ardente pouvant détruire toute vie et toute construction à des dizaines de kilomètres.

• L’éruption plinienne du Vésuve a enseveli Pompéi et Herculanum le 24 août 79 ; Pline le Jeune l’a décrite, ainsi que la mort de son oncle Pline l’Ancien, dans une lettre à Tacite.

📌 Une éruption est dite ultra-plinienne lorsque son indice VEI est supérieur à 6.

• Un même volcan peut relever de plusieurs types au cours de ses différentes phases éruptives ; le Vésuve a connu une activité tantôt strombolienne, tantôt plinienne.

Compléments

• Les éruptions pliniennes sont à l’origine de la construction des stratovolcans.

• L’explosion du mont St-Helens en 1980 était de type plinien.

📖 12. Bienfaits et dangers du volcanisme

🔑 Notions clés & Définitions

• Nuées ardentes : Nuages éruptifs mêlant des fractions solides et des gaz majoritaires, portés à 200 à 500 °C et dévalant les pentes à plusieurs centaines de km/h.
• Lahars : Coulées de boue volcanique formées par des cendres accumulées et fluidifiées par l’eau de pluie ou la vidange d’un lac sommital, ou par la fonte d’un glacier lors du réchauffement du cône volcanique.

★ À maîtriser

• Les cendres volcaniques enrichissent les sols, qui deviennent fertiles et propices à l’agriculture.

• En Islande, la géothermie assure 90 % du chauffage et 27 % de la production d’électricité.

• 🔄 Les poussières et les gaz peuvent : rester des années dans la haute atmosphère, former une couche autour du globe, absorber et réfléchir une partie du rayonnement solaire, provoquer une baisse des températures pouvant aboutir à un hiver volcanique

• Un tsunami est une succession de vagues provoquée par le déplacement brusque de grandes masses d’eau et pouvant atteindre 800 km/h ; près des côtes, les vagues peuvent mesurer 10 à 20 mètres de haut.

• Pour prévoir une éruption, les chercheurs étudient l’histoire du volcan, enregistrent les secousses et le champ magnétique, et mesurent les modifications des pentes ; ces techniques permettent une prévision de quelques jours à un an, mais pas de l’intensité.

Compléments

• Le tourisme des régions volcaniques attire les visiteurs par les fumerolles, les geysers, les éruptions et la beauté des sites, et fait vivre de nombreuses personnes.

• Les eaux volcaniques chargées de minéraux sont réputées bénéfiques contre les rhumatismes et les maladies de peau, et peuvent alimenter des bains de boue chaude ou des piscines de plein air.

• Les roches volcaniques servent de matériaux de construction ou d’abrasifs ; la pierre ponce est notamment utilisée pour vieillir les jeans, dans certains dentifrices et pour frotter la peau.

• Les volcans fournissent notamment les ressources suivantes : du cuivre, de l’or, de l’argent, du soufre, utilisé entre autres dans la fabrication d’explosifs ou de médicaments

• La libération soudaine d’importantes quantités de CO₂ piégé au fond des lacs volcaniques constitue une émanation gazeuse très rare.

• Une éruption d’un volcan insulaire ou sous-marin peut provoquer un tsunami, même si ce phénomène est plus généralement dû à un séisme sous-marin.

• La surveillance volcanique intensive est coûteuse ; environ 140 volcans sont surveillés et moins de 40 bénéficient de dispositifs complets.

💡 Astuce mémo

Cendres enrichissantes → sols fertiles ; poussières atmosphériques → refroidissement.

📖 13. Érosion et altération des reliefs

🔑 Notions clés & Définitions

• Érosion : Regroupe les forces externes qui creusent les vallées, cisèlent les versants, aplanissent progressivement les reliefs et comblent les bassins avec des sédiments arrachés aux reliefs ; elle correspond à un transfert de matière à la surface des continents.
• Sédiment : Ensemble de particules en suspension dans l’eau, l’atmosphère ou la glace qui finit par se déposer sous l’effet de la gravité, souvent en couches successives.

★ À maîtriser

• 🔄 Le processus d’érosion au sens large comprend quatre étapes :
  1. l’altération
  2. l’arrachement ou ablation
  3. le transport
  4. le dépôt ou sédimentation

📌 L’altération chimique dissocie les liens chimiques entre les minéraux, tandis que l’altération mécanique ou physique fractionne la roche en éléments plus petits.

• Les principaux agents d’érosion sont :
  • la gravité
  • l’eau
  • la glace
  • le vent
  • la biomasse, dont l’homme

📌 La résistance à l’érosion varie selon la force de l’agent érosif, la structure géologique et la résistance de la roche ou du sédiment ; cette variation selon les lithologies et les structures est appelée érosion différentielle.

Compléments

• L’acidité de l’eau peut dissoudre les roches, en particulier le calcaire, et l’altération chimique joue un rôle important dans les processus karstiques.

• Les variations de température et les cycles de gel-dégel agrandissent les fissures de la roche par gélifraction.

• Les schistes sont très sensibles à l’érosion régressive par l’eau, tandis que les grès poreux favorisent l’infiltration de l’eau.

💡 Astuce mémo

Altération → arrachement → transport → dépôt.

📖 14. Torrents et mouvements gravitaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Torrent : Cours d’eau à forte pente, situé en zone montagneuse ou accidentée et caractérisé par un écoulement irrégulier appelé spasmodique.
• Bassin de réception : Partie amont du bassin versant torrentiel, en forme d’entonnoir, où les eaux de pluie ou de fonte des neiges se concentrent dans des talwegs avant de rejoindre le chenal principal, et où se produisent des chutes de pierres et des éboulements.
• Cône de déjection : Partie aval où la diminution de pente réduit la compétence du cours d’eau et entraîne le dépôt des sédiments transportés depuis l’amont ; il a une forme d’éventail bombé et élargi vers le bas.
• Mouvement gravitaire : Déplacement de matériaux induit par la gravité, pouvant aller de la chute d’un bloc à l’écroulement d’un versant entier et être soudain ou lent et continu.

• Glissement de terrain : Mouvement gravitaire où une partie du matériel d’un versant, rocheux ou meuble, se déplace vers l’aval le long d’un plan de glissement.
• Canal d’écoulement : Partie étroite et souvent encaissée où les eaux du bassin de réception se rassemblent pour s’écouler vers l’aval.

📝 Points essentiels

• Lors de fortes pluies ou d’une fonte brusque de neige, le débit d’un torrent augmente fortement et sa capacité de transport peut créer des laves torrentielles.

• Les chutes de pierres sont favorisées par la fragmentation des parois rocheuses le long de fissures élargies notamment par les cycles de gel-dégel, ou cryoclastie.

• Les chutes régulières de pierres forment des éboulis, qui peuvent prendre la forme de cônes définis ou de tabliers répartis sur un versant ; leur pente moyenne est de 35° et leur forme est généralement convexe.

📌 Les éboulements et les écroulements sont des chutes instantanées de masses rocheuses importantes pouvant atteindre plusieurs millions de mètres cubes et durer quelques secondes à quelques minutes.

• Un relief bosselé, des arbres tordus, inclinés ou arrachés, des bâtiments fissurés et des routes ou sentiers déformés peuvent signaler l’activité d’un glissement de terrain.

• La présence d’eau au niveau de la surface de glissement joue un rôle clé dans le processus de glissement de terrain.

📖 15. Glaciers et formes glaciaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Glacier : Né de neige accumulée dans sa partie supérieure, transformée en glace durant plusieurs années, puis dont les couches s’écoulent vers l’aval sous l’effet de la gravité.
• Ligne d’équilibre : Altitude où le bilan de masse du glacier est nul.

★ À maîtriser

📌 À l’échelle d’un glacier, un bilan de masse positif signifie que la formation de glace dépasse l’ablation et que le glacier grandit ; un bilan négatif signifie que l’accumulation ne compense pas l’ablation et que la langue recule tandis que le glacier s’amincit ; un bilan nul correspond à l’équilibre entre accumulation et ablation.

• À petite échelle, l’abrasion glaciaire forme des stries glaciaires millimétriques et polit la roche, contribuant à la formation de roches moutonnées.

📌 Le profil transversal d’une vallée glaciaire est généralement en auge, ou en U, tandis qu’une vallée en V peut résulter d’un surcreusement torrentiel sous-glaciaire.

📌 Le profil en long d’une vallée glaciaire alterne des verrous, qui sont des paliers, et des ombilics, qui sont des dépressions souvent occupées par des lacs ou des marais.

Compléments

• La formation et le maintien d’un glacier dépendent :

  • des précipitations neigeuses
  • des températures
  • du vent
  • du rayonnement solaire
  • de l’humidité de l’air
  • de la pluie
  • de la topographie

• Les glaciers sont des agents d’érosion, de transport et de dépôt, et leurs fluctuations fournissent un indicateur visible du climat.

• Les principales formes de glaciers en Suisse comprennent : les glaciers de vallées, parfois couverts de débris, les glaciers suspendus, les glaciers de plateau, les glaciers de cirque

• Sous l’effet de la gravité, les glaciers s’écoulent généralement de l’amont vers l’aval ; leur déformation et leur rupture peuvent produire des crevasses, une rimaye, première crevasse du glacier, ou des chutes de séracs sur forte pente.

• Les cirques glaciaires et les vallées glaciaires sont des formes de surcreusement glaciaire à grande échelle.

• L’érosion différentielle des vallées peut laisser :

  • des vallons suspendus
  • des gorges de raccordement
  • des épaulements

• Les accumulations glaciaires comprennent :

  • les moraines frontales
  • les moraines latérales
  • les moraines médianes
  • la moraine de fond
  • les blocs erratiques

📌 Les moraines sont des dépôts glaciaires, tandis que les sandurs sont des dépôts fluvio-glaciaires liés à l’action combinée des processus glaciaires et fluviatiles.

• Les moraines et les blocs erratiques du Plateau suisse témoignent de la dernière grande glaciation, comprise entre 110 000 et 10 000 ans BP, lorsque le glacier du Rhône s’arrêtait près de Soleure.

📖 16. Pergélisol et eaux souterraines

🔑 Notions clés & Définitions

• Pergélisol : Partie du sol ou du sous-sol qui reste gelée en permanence ou ne dégèle pas pendant au moins une année entière, à une température inférieure ou égale à 0 °C ; il peut ne pas contenir de glace.

★ À maîtriser

📌 Dans les parois rocheuses, le pergélisol contient peu de glace, présente surtout dans les fissures, et son dégel accroît les instabilités de versant ; dans les dépôts meubles, la glace entre les blocs peut les cimenter et permettre la formation de glaciers rocheux.

📌 Le bassin versant topographique est délimité par les lignes de crête sur une carte, tandis que le bassin versant réel tient aussi compte des écoulements souterrains.

Compléments

• Le pergélisol existe dans l’Arctique et dans les chaînes de montagne ; en Suisse, il est potentiellement présent dès environ 2 300 mètres d’altitude.

• Une partie de l’eau de surface s’infiltre et peut rejoindre une nappe souterraine, ou aquifère, présente notamment dans les alluvions et les fissures de la roche.

📖 17. Rivières et paysages karstiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Karst : Paysage résultant principalement de l’érosion des roches calcaires, caractérisé par des grottes, de rares rivières de surface et d’importants écoulements souterrains.
• Doline : Dépression circulaire ou ovale de dimensions variables, pouvant mesurer de quelques mètres à quelques centaines de mètres.
• Alluvions : Dépôts de sédiments charriés par une rivière ou un fleuve.
• Delta : Dépôt de sédiments, souvent de forme triangulaire, qu’un cours d’eau forme lorsqu’il se jette dans un lac ou dans la mer.
• Lapiés : Formes d’érosion dues à la dissolution des couches calcaires en surface ou sur leurs fronts, notamment sous forme de rigoles, de parois, de formes tranchantes dites tsingy ou d’empreintes de pas.

★ À maîtriser

• Moins de 7 % de l’eau du cycle total est disponible pour modeler les continents par ruissellement, mais le ruissellement constitue un agent d’érosion très efficace.

📌 La vallée en V est la forme d’érosion typique des cours d’eau, tandis que les gorges et les canyons se forment lorsque l’érosion verticale domine fortement.

📌 L’eau s’écoule toute l’année dans le lit mineur, tandis que le lit majeur correspond généralement à la zone inondable lors de crues extrêmes ou de ruptures de digues.

• L’érosion karstique dissout les roches calcaires en mettant en solution des éléments solides solubles dans l’eau ; le CO₂ dissous accroît l’acidité et renforce le pouvoir dissolvant de l’eau, tandis que la solubilité du calcaire est maximale à 0 °C.

Compléments

• Dans une vallée à fond plat, l’érosion latérale domine et une faible pente favorise la formation de méandres.

• Les cours d’eau naturels peuvent avoir un tracé rectiligne à forte pente, tressé à pente moyenne ou à méandres à faible pente, et leur morphologie peut évoluer avec le temps.

• Les principales formes karstiques en Suisse sont les lapiés et les dolines.

• 🔄 La formation d’une doline comprend trois étapes :

  1. l’infiltration de l’eau dans les calcaires à travers de minces fissures
  2. l’agrandissement progressif d’une fissure
  3. l’effondrement soudain ou progressif du terrain superficiel

📊 Tableaux de synthèse

Types de frontières de plaques

Comparaison des types d’éruptions