L’érosion et l’altération en Himalaya et leur évolution depuis le tardi-pléistocène : analyse des processus d’érosion à partir de sédiments de rivière actuels et passés au Népal central

L’alteration chimique et l’erosion physique de la croute continentale mobilisent de grandes quantites de matiere sous formes solide et dissoute. Premiere productrice de sediments sur le globe, la chaine Himalayenne delivre ~1 Gt/a de sediments aux oceans. L'importance des differents facteurs qui controlent les flux erodes et celle des processus d’erosion (glaciers, glissements de terrain, sols) sont pourtant encore mal definies. Il en va ainsi des facteurs climatiques, en particulier de leur impact au cours des transitions climatiques. Afin de repondre a ces questions, ce travail s’attache a comparer la composition geochimique des produits de l’erosion a celles des sediments actuels de riviere et des archives sedimentaires de la plaine du Gange. Un premier bilan des processus d’erosion a ete etabli petite echelle dans le bassin Haut-Himalayan de la Khudi. L’erosion actuelle consequente de ce bassin de ~3mm/a se produit lors de la mousson, correspond pour l'essentiel a l’erosion des sols et surtout a l'intense activite d'une zone de glissement de terrain. Grâce au developpement d'une nouvelle methode de destruction de la matiere organique, la mesure de l’hydratation des silicates a pu etre utilisee comme traceur inedit des sols. Sur cette base, l’inversion des compositions des sediments de la riviere demontre que l’erosion physique est dominee a ~80% par le glissement de terrain, l’erosion de sols etant mineure et comparable aux taux d’erosion des autres bassins alentours. L’erosion chimique qui conduit a un flux d'elements dissous de 7.9 kt/a (soit une erosion equivalente de 0.02 mm/a) semble deriver de l’alteration profonde du substrat rocheux. Neanmoins les flux d'elements dissous dessinent egalement une relation marquee avec les flux particulaires durant la mousson, suggerant une alteration additionnelle des sediments au cours du transport fluvial. Une approche similaire a ensuite ete menee a l’echelle plus vaste du bassin de la Narayani drainant l’ensemble du Nepal central. Grâce a des mesures de courant par ADCP combinees a l’echantillonnage de sediments en profondeur, un modele de transport sedimentaire a ete utilise pour integrer les flux sedimentaires en profondeur et ainsi reviser le taux d’erosion moyen sur le bassin versant a une valeur de ~1.7 mm/a, proche des taux d'erosion long-terme. Un systeme geochimique associant la mesure du δD des silicates associee aux concentrations en carbonate s’est revele un traceur diagnostique de l’erosion glaciaire dans le Nord du bassin, tandis que la teneur en matiere organique du sediment a pu etre utilisee comme traceur des sols. L’analyse temporelle des flux de sediments, de leur composition et du signal granulometrique, a ainsi permis d’etablir que seule une faible fraction des sediments (<20%) provenait de l’erosion par les glaciers et les sols. A l'echelle du Nepal central, l’erosion physique semble donc egalement dominee par les glissements declenches lors de la periode de mousson. Le grand cone alluvial de la Narayani-Gandak, situe au debouche de cette riviere dans la plaine du Ganges, a enregistre l’histoire recente de l’erosion du Nepal central. Trois forages realises dans ce mega-cone permettent ainsi d'etudier l'evolution de l'alteration et de l'erosion en Himalaya au cours du tardi-Pleistocene. Ces depots sedimentaires revelent une etonnante stabilite depuis ~45 ka de la geochimie, des provenances et du degre d’alteration des sediments. Seule l’intensite de l’erosion mesuree par isotopes cosmogeniques semble augmenter au cours de l’Holocene. Par contraste, l’evolution tres recente de la distribution de l’erosion dans la chaine est marquee par un accroissement (x3) de la proportion de materiel des regions basses et plus peuplees de l'Himalaya, montrant que les activites anthropiques, via notamment une forte croissance du reseau routier durant la derniere decennie, [...]