Titre

Reconstruction de la cascade sédimentaire en contexte de plaine agricole drainée : sources, voies de transfert et stockage de matière dans le bassin versant du Louroux (Indre-et-Loire)

Jury

- Jérôme Poulenard (Université de Savoie, rapporteur),

- Eric Chaumillon (Université de la Rochelle, rapporteur),

- Alain Crave (Université de Rennes 1, examinateur),

- David Montagne (AgroParisTech, examinateur),

- Jean-Noël Gautier (Agence de l'Eau Loire-Bretagne, invité),

- Marc Desmet (Université de Tours, Directeur de thèse)

- Sébastien Salvador-Blanes (Université de Tours, co-encadrant).

L’érosion des sols est reconnue comme l’un des principaux facteurs à l’origine de la dégradation physico-chimique des environnements aquatiques. Ce phénomène, bien que largement décrit dans des régions topographiquement contrastées, reste, pour les régions de plaine agricole très peu détaillé en dépit d’une connectivité optimale entre les sources de matière et les masses d’eau.

Dans ce contexte, nous avons développé une approche intégrée multi-paramètres permettant de retracer la cascade sédimentaire sur une plaine agricole drainée (bassin du Louroux : 47.16°N – 0.78°E) en partant des sources de matière jusqu’à leur accumulation dans un réceptacle sédimentaire, l’étang médiéval du Louroux.

Dans les objectifs initiaux, il s’agissait (i) de quantifier à long (

Nous avons donc couplé des approches dédiées à l’étude du remplissage sédimentaire de l’étang ainsi qu’au traçage et au transfert de matières depuis leurs sources.Parmi les études de terrain, citons des carottages, de la sismique haute résolution, du Lidar, des érosions pins, des prélèvements de sols, drains et de berges, la collecte de matières en suspension dans les cours d’eau. En laboratoire nous avons procédé à des mesures d’activités en ¹³⁷Cs et ²¹⁰Pb, ¹⁴C, d’analyses granulométriques, de densité, spéctrocolorimétrique ou encore de palynofaciès quantitatif. Il convient également de préciser que nous avons construit un observatoire instrumenté du transfert de matières en suspension.

Les résultats obtenus nous permettent d’estimer une érosion sur les versants très faible (1,6 t.km^-2.an^-1) avant l’intensification des pratiques en 1945. Cette dynamique bascule rapidement et de manière synchrone aux grands aménagements menés sur le territoire. Dans les années 1960, l’érosion sur les versants atteint près de 1900 à 2300 t.km^-2.an^-1. Puis, ce flux érosif qui n’a cessé de décroître depuis les années 1970, marque une stabilisation à partir de 1990. On enregistre dans l’étang du Louroux un flux sédimentaire 60 fois plus important que le flux post-aménagement, ce qui correspond à une érosion comprise actuellement entre 90 à 102 t.km^-2.an^-1. Sur les quelques 2150 à 2440 t.an^-1 de matière terrigène accumulée de 2003 à 2013 dans l’étang, 97 à 99% proviennent essentiellement des sources de surface (mélange entre la matière originaire des réseaux de drainage et de l’érosion des sols). Cette tendance à long terme enregistrée dans l’étang est cependant tempérée par les résultats obtenus à l’échelle de l’année hydrologique 2013-2014 qui indiquent que les berges peuvent être la source dominante durant les périodes d’étiage (51 à 60% du flux) tandis que les sols et les drains dominent durant les crues (99%). Malgré leur importance moindre dans le comblement actuel de l’étang du Louroux, il semble que les berges aient participé au cours des 70 dernières années à une part non négligeable du comblement de l’étang avec un volume décaissé de l’ordre de 45000 tonnes depuis 1944.