Géomorphologie
La géomorphologie étudie les formes du relief terrestre et les processus qui les façonnent. C’est une discipline du temps long : la plupart des paysages que nous voyons résultent de l’action de l’eau, du vent, de la glace et de la gravité sur des millions d’années. À chaque pas en montagne, vous marchez sur le travail d’une rivière qui n’existe peut-être plus.
Le grand cycle des reliefs§
flowchart LR
Tectonique[Forces internes<br/>tectonique, volcanisme] -->|crée le relief| Relief[Relief]
Relief -->|altération| Meteorisation[Météorisation<br/>fragmentation]
Meteorisation -->|transport| Erosion[Érosion]
Erosion -->|dépôt| Sediment[Sédimentation]
Sediment -->|enfouissement<br/>compaction| Roches[Roches sédimentaires]
Roches -.->|nouveau soulèvement.-> Relief
Deux forces s’opposent en permanence :
- Forces internes (tectonique, volcanisme) qui construisent le relief
- Forces externes (climat, gravité) qui le détruisent
Un Himalaya s’élève de ~5 mm/an mais s’érode à un rythme comparable. Sans la tectonique, la Terre serait depuis longtemps plate.
Météorisation — comment les roches se désagrègent§
Météorisation physique (mécanique)§
Fragmentation sans changement chimique.
| Processus | Mécanisme | Où |
|---|---|---|
| Thermoclastie (gélifraction) | L’eau gèle dans les fissures, augmente de volume (+9 %), fait éclater la roche | Hautes montagnes, régions tempérées froides |
| Haloclastie | Cristallisation de sels dans les pores | Bords de mer, déserts |
| Désagrégation granulaire | Cycles de dilatation/contraction thermique journaliers | Déserts (jour chaud, nuit froide) |
| Décohésion (déchargement) | Détente de la roche quand l’érosion enlève le poids au-dessus | Massifs granitiques (exfoliation en pelures d’oignon — Half Dome, Yosemite) |
Météorisation chimique§
Modification de la composition de la roche par réactions avec l’eau, l’oxygène, le CO₂.
| Processus | Réaction | Forme produite |
|---|---|---|
| Dissolution | Calcaire + eau + CO₂ → bicarbonate de calcium soluble | Karst : grottes, dolines, lapiez, poljés |
| Hydrolyse | Feldspath + eau → argile + sable de quartz | Altération des granites, profils latéritiques tropicaux |
| Oxydation | Fer + O₂ → oxydes (rouille) | Coloration rouge des roches |
Exemple emblématique — Le karst. Les Causses, les gorges du Verdon, Pirate’s Cave en Croatie, le plateau du Yunnan en Chine : tous façonnés par la dissolution lente du calcaire sur des millions d’années.
flowchart TB
Pluie[Pluie + CO₂ = acide carbonique] --> Calcaire[Calcaire fissuré]
Calcaire --> Lapiez[Lapiez<br/>surface ciselée]
Calcaire --> Doline[Doline<br/>dépression]
Calcaire --> Grotte[Grottes<br/>rivières souterraines]
Grotte --> Stalactites["Stalactites (plafond)<br/>Stalagmites (sol)"]
Doline -->|effondrement| Aven[Aven, gouffre]
Les grands agents d’érosion§
Eau — l’agent dominant§
Eau courante (érosion fluviale)§
Une rivière creuse, transporte et dépose. Trois stades correspondent à trois formes typiques :
| Stade | Pente | Forme dominante | Exemple |
|---|---|---|---|
| Jeunesse (amont) | forte | Vallée en V étroite, gorges, cascades | Verdon, Tarn, Grand Canyon |
| Maturité (milieu) | moyenne | Méandres divagants, terrasses alluviales | Seine, Loire, Meuse |
| Vieillesse (aval) | faible | Plaine d’inondation, delta | Mississippi, Nil, Mékong |
Méandre : la rivière creuse la rive concave (vitesse maximale) et dépose sur la rive convexe — d’où la migration progressive des méandres jusqu’à former des recoupements (« bras morts »).
Eau marine§
| Forme | Origine |
|---|---|
| Falaises | Recul du trait de côte sous l’action des vagues — Étretat (Normandie), Cliffs of Moher (Irlande) |
| Arches, aiguilles | Falaises percées puis effondrées (l’Aiguille d’Étretat, Old Man of Hoy en Écosse) |
| Plages | Accumulation de sédiments fins |
| Cordons littoraux, tombolos | Sédiments piégés entre une île et le continent (Mont-Saint-Michel à marée basse) |
Eau souterraine§
Cf. karst plus haut.
Glace — la sculptrice puissante§
Un glacier érode 10 à 100 fois plus vite qu’une rivière. Il rabote la roche au lieu de la creuser.
flowchart LR
subgraph Glaciaire["Formes d'érosion glaciaire"]
VU[Vallée en U<br/>vs V fluviale]
Cirque[Cirque<br/>« amphithéâtre » en tête de vallée]
Horn[Horn / Pic pyramidal<br/>Cervin, K2]
Arete[Arête<br/>crête tranchante]
Roche[Roches moutonnées<br/>polies par le passage]
end
Formes d’érosion :
- Vallée en U : creusée par un glacier, fond large et plat (vs vallée en V des rivières) — vallée de Chamonix, fjords norvégiens
- Cirque : forme d’amphithéâtre à la naissance d’un glacier
- Horn : pic pyramidal isolé taillé par plusieurs cirques convergents — le Cervin en est l’exemple parfait
- Arête : crête aiguë entre deux cirques voisins
- Fjord : vallée glaciaire envahie par la mer après la fonte (Norvège, Patagonie, Nouvelle-Zélande)
Formes de dépôt (moraines) :
- Moraine frontale : amas en bout de glacier
- Moraine latérale : sur les bords
- Moraine de fond : étalée sous le glacier
- Drumlins : collines allongées, façonnées par l’écoulement
- Eskers : crêtes sinueuses, anciens lits de rivières sous-glaciaires
Vent (éolien) — l’agent des espaces dégagés§
Efficace surtout dans les déserts et bords de mer (peu de végétation pour fixer le sol).
| Forme | Origine |
|---|---|
| Dunes barkhanes | Dunes en croissant, pointes dans le sens du vent dominant (Sahara) |
| Dunes transverses | Crêtes perpendiculaires au vent (Erg Chebbi, Maroc) |
| Dunes paraboliques | Croissant inversé, fixées par la végétation (côtes atlantiques) |
| Yardangs | Crêtes profilées par l’abrasion éolienne (désert de Lout, Iran) |
| Loess | Dépôt de fines particules silteuses transportées par le vent — sols très fertiles (plateau de Loess en Chine, 640 000 km²) |
Gravité — les mouvements de masse§
Action directe du poids quand un versant devient instable.
| Type | Vitesse | Exemple |
|---|---|---|
| Éboulement | très rapide | Chutes de blocs en montagne |
| Glissement de terrain | rapide à lent | Le Vaiont (Italie, 1963) : 260 millions de m³ s’effondrent dans un barrage, 2 000 morts |
| Coulée de débris (lahar, lave torrentielle) | rapide | Lahars du Nevado del Ruiz (Colombie, 1985) : 25 000 morts |
| Solifluxion | très lent | Cm/an en zone périglaciaire — versants ondulés |
Les grands reliefs terrestres§
Montagnes§
| Type | Âge | Caractéristiques | Exemples |
|---|---|---|---|
| Jeunes | <100 Ma | Sommets aigus, fortes pentes, séismes/volcanisme actifs | Himalaya, Alpes, Andes, Rocheuses |
| Anciennes | >250 Ma | Arrondies, érodées, pas ou peu d’activité | Appalaches, Oural, Massif central, Hercynides |
| Volcaniques | très variable | Cônes isolés, parfois alignés (point chaud) | Hawaï, Réunion, Cantal |
Plateaux§
Vastes surfaces planes en altitude — Tibet (4 500 m), Plateau du Colorado (Grand Canyon), Massif central (1 000-1 800 m).
Plaines§
- Alluviales : Beauce, Mésopotamie, plaine du Pô — sols riches, agriculture
- Côtières : plaine atlantique américaine
- Abyssales : fonds océaniques (~4 000 m), couvrent 50 % de la surface terrestre
Volcans — classification par forme§
| Type | Pente | Magma | Exemple |
|---|---|---|---|
| Bouclier | douce | Très fluide (basaltique) | Hawaï (Mauna Loa), Piton de la Fournaise |
| Stratovolcan | raide | Visqueux, explosif | Fuji, Vésuve, Saint Helens |
| Caldeira | dépression circulaire | Effondrement après éruption catastrophique | Yellowstone, Santorin, Crater Lake |
| Maar | cratère plat | Explosion phréatomagmatique | Lac Pavin, Auvergne |
Pourquoi cela compte aujourd’hui§
- Aménagement du territoire : où construire ? Quels risques d’éboulement, d’inondation, d’érosion côtière ?
- Recul du trait de côte : 30 cm/an en moyenne sur les côtes sableuses françaises (Lacanau, Soulac)
- Glaciers en fonte : libération d’eau, instabilité de versants jadis pris dans la glace (effondrement du glacier de la Marmolada, 2022)
- Karst et stockage CO₂ : altération des roches silicatées = puits naturel de carbone
- Permafrost en dégel : nouvelles formes (thermokarst), libération de méthane
Voir Pétrologie et Cycle des Roches pour le contexte plus large des roches, et Risques Géologiques pour les conséquences sur les populations.