Programme transversal de Potamologie

Responsable : Éric Lajeunesse

Équipes de recherche impliquées :
Dynamique des fluides géologiques (composante géomorphologie), Géochimie des eaux, Géochimie et cosmochimie, Paléomagnétisme (composante paléoclimat), Tectonique et mécanique de la lithosphère.

L'objectif de ce programme est de fédérer au sein d’un groupe pluridisciplinaire l’ensemble des chercheurs de l’IPGP qui s'intéressent au fonctionnement des rivières et des fleuves.

Fleuves et rivières jouent un rôle primordial dans le façonnement de la surface de la Terre. Ils concentrent la majorité des flux de matière de la surface des continents et sont un des acteurs principaux des transferts de matière entre les continents, l’atmosphère et l’océan.
L’étude de ces flux de matière, sous forme solide ou chimique, dans les rivières permet une intégration de l’ensemble des processus qui se produisent dans les sols et les compartiments du bassin versant et de ses écosystèmes.

Suivre dans le temps l’évolution des rivières est un moyen d’ausculter finement la surface de la Terre et de suivre son évolution dans un contexte où l’atmosphère et les écosystèmes changent. Malgré un impressionnant corpus de publications, la dynamique des rivières (à toutes les échelles de temps) reste encore aujourd'hui très mal comprise. Étudier cette dynamique requiert en effet une approche embrassant une grande diversité d’échelles d’espace et de temps depuis l’échelle du processus physique ou chimique élémentaire (le centimètre et la seconde) jusqu’à celle du  bassin versant voire du continent (le millier de kilomètres et le million d’années).

A cette diversité d’échelles correspond une diversité d’approches scientifiques : géologie, géochimie, physique du transport et de l’érosion mécanique, tectonique, sédimentologie...  L'objectif du Groupe Transversal de Potamologie est de fédérer géologues, géomorphologues, tectoniciens, sédimentologues, numériciens et géochimistes autour de l’étude du fonctionnement de ces outils géologiques singuliers que sont les rivières et les fleuves.

L’objectif de ce regroupement, rendu possible par la configuration de l'institut et qui, l’Université de Berkeley mise à part, n’a pas d’équivalent mondial, est d’amener des chercheurs de disciplines différentes à travailler ensemble sur des problématiques scientifiques et des chantiers de terrain communs : mise au point d’outils et de méthodes de mesures, développement de modèles transversaux intégrant les contraintes propres aux différentes disciplines...

4 axes de recherche sont privilégiés, pour conditionner le développement de techniques à une problématique géologique reconnue comme importante et fédératrice :

• Le 1^er axe, qui s’appuie sur les travaux déjà entrepris aux Antilles par plusieurs équipes de l’IPGP, est centré sur le développement instrumental avec comme objectif l’acquisition de séries temporelles de données sur le long terme, indispensables pour une meilleure compréhension de la dynamique fine des processus d’érosion et d’altération.

• Le 2^ème axe du PPF est centré sur l’étude des grands bassins versants (Amazone, Ganges, ...), à l’échelle desquels il est possible d’étudier l’influence de facteurs de forçage tels que la tectonique ou le climat sur les flux d’érosion et l’enregistrement sédimentaire. 

• Le 3^ème axe de recherche du PPF étudie l'influence du forçage anthropique sur la dynamique du transport de matière solide et la composition chimique des rivières. La Seine constitue un terrain d’étude particulièrement adapté à cet axe de recherche, qui intéresse également la région Ile de France, la Ville de Paris et les entreprises de l’eau.

• Le 4^ème axe de recherche s'intéresse à la dynamique du couplage morphologie/transport dans les rivières. Il a pour objectif de comprendre la dynamique de mise en place de marqueurs morphologiques par les rivières (terrasses, ...) ainsi que les modifications de l’enregistrement sédimentaire sous l’effet d’un forçage extérieur d’origine tectonique (glissement sur une faille) ou climatique (alternance glaciation/déglaciation).