Formation de structures par érosion dans un sédiment

avec Éric Clément, Florent Maloggi, Peter Lee, José Lanuza

Sans l’érosion par l’eau, notre planète serait méconnaissable. Les effets de l’érosion sont visibles presque partout et à toutes les échelles: montagnes, côtes maritimes, rivières, et, à plus petite échelle, dans les motifs qu’on peut observer au bord de la mer à marée basse, ou sur des collines ou dans des champs sans couvert végétal. Pourtant, nous sommes très loin d’avoir compris les mécanismes physiques de l’érosion et du transport de grains par l’eau.

Nous avons monté une expérience qui consiste à observer l’effet d’une baisse de niveau d’eau sur une couche de sédiment inclinée. En pratique, nous tirons la couche hors de l’eau plutôt que de faire baisser le niveau d’eau – l’effet est strictement le même.

L’avantage d’une expérience de laboratoire est de pouvoir contrôler les paramètres qui entrent en jeu: vitesse de retrait, inclinaison, épaisseur de la couche, taille des grains formant le sédiment, … Cela nous a permis d’un coté de calculer les forces, et montrer que le seuil d’apparition des motifs est déterminé par le rapport des forces de cisaillement et de pesanteur. Lequel n’est autre que le paramètre de Shields, connu des géologues étudiant l’érosion de lits fluviaux. D’autre part, nous avons pu observer une grande variété de motifs d’érosion, et identifier pour chacun la gamme d’inclinaisons et de vitesses de retrait du liquide dans laquelle il apparaît.

Pour plus de détails, voir la publication à ce sujet.

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Last modified: 18 Jul 2020