2A1 – L’érosion, processus et conséquences

Plan du chapitre

• Introduction et problématique
• I – L’érosion façonne les reliefs
• II – L’eau liquide, principal agent d’érosion
• III – Le transport des produits de l’érosion
• Exercices
• Entrainement sur des exercices de type bac
• Pour aller plus loin

Ce site a été réalisé par Mme et Mr ESTHER

Introduction

                Les paysages que nous observons sont le résultat de longs processus d’érosion qui affectent les couches de roches ainsi que des actions de l’Homme.

Nous étudierons principalement les paysages de la boucle de l’Oise au niveau de Cergy-Pontoise et à plus grande échelle le Bassin Parisien.

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I – L’érosion façonne les reliefs

Pb : Comment l’érosion a-t-elle façonné les paysages visibles aujourd’hui ?

On a observé que les reliefs sont creusés/façonnés par l’action de l’eau et d’autres éléments : c’est un processus appelé érosion.

Photographies montrant l’érosion dans différents paysages

L’érosion explique des reliefs comme les vallées observables sur une carte par une structure en ”V”.

Photographie représentant une vallée en V (Source modifiée : arsmb.com)

L’érosion est un phénomène lent et lié à deux phénomènes :

• l’altération physique et mécanique des roches : celles-ci se désagrègent sous l’effet du courant, du vent, de l’action des racines, de l’action du gel, etc. ;

Photographies représentant une cryofraction des roches liées à l’alternance de gel et de dégel (à gauche) et une érosion liée à la croissance des racines des végétaux (à droite

• L’altération chimique des roches : des minéraux sont dissous puis transportés par l’eau ;

Les morceaux, ou particules, de roches dégagés, arrachés, par l’érosion sont appelées sédiments.

Photographie représentant une altération du granite conduisant à de l’arène et des particules détachées de la roche-mère

On peut également remarquer que certaines roches sont plus résistantes à l’érosion que d’autres. On a donc par endroit des phénomènes d’érosion différentielle.

Photographie représentant une érosion différentielle : des rochers imperméables protégeant des couches de sables de l’érosion (Source : www2.ac-lyon.fr/)

{Encart : L’Oise a creusé les roches du sous-sol et par son action dessiné la vallée qui donne son nom au département. On constate également de petites vallées annexes créées par de petits cours d’eau sur les flancs de la vallée. L’érosion par les cours d’eau explique en grande partie les reliefs observés localement. }

{Encart : la Butte de l’Hautil, une butte témoin qui s’explique par l’érosion différentielle. En effet, les roches en haut de la Butte de l’Hautil sont relativement résistantes à l’érosion : il s’agit de meulières et de grès (Sables de Fontainebleau). Elles sont donc moins érodées et forment des reliefs dans le paysage. On retrouve plusieurs buttes de ce type dans la région : butte de Cormeilles en Parisis, butte Montmartre, etc.}

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II – L’eau liquide, principal agent d’érosion

sauf dans les zones désertiques arides où le vent est le principal agent d’érosion.

 Télécharger / ouvrir Activité – Etude des diagrammes de comportements

Pb : Comment l’eau liquide permet-elle l’érosion des structures ?

L’eau est le principal agent de l’altération mécanique. Elle arrache mécaniquement des particules aux roches, ce phénomène dépend notamment de la vitesse du courant comme le montre le diagramme de Hjulström. La vitesse du courant dépend essentiellement de la pente (et donc du relief). On a aura donc une érosion plus intense dans les zones avec des reliefs

marqués.

Diagramme de Hjulström représentant le comportement d’un grain selon la vitesse du courant

L’eau est également le principal agent de l’altération chimique. Elle dissout certains minéraux et mobilise certains ions (voir diagramme de Goldschmidt). En effet, leur comportement varie selon leur rayon ionique et leur charge.

Diagramme de Goldschmidt représentant le comportement d’un ion selon son rayon et sa charge

On peut donner par exemple l’équation de la dissolution d’un carbonate de calcium (minéral présent dans les roches calcaires notamment) :

CaCO₃ + CO₂ +H₂O -> Ca²⁺ + 2HCO^3-

Ces phénomènes de dissolution dépendent notamment :

• de la température, les fortes températures facilitent les réactions de dissolution,
• de l’acidité de l’eau : plus l’eau est acide, plus ces réactions sont facilitées. L’eau peut être rendue acide par des acides humiques (acides de l’humus, produits par les végétaux et les êtres vivantes du sol) ou par la présence de dioxyde de carbone dans l’air ;

Les phénomènes d’altérations mécaniques et chimiques sont complémentaires : les cassures des roches favorisent les circulations d’eau et la dissolution ; l’altération chimique fragilise les roches et favorise leur désagrégation.

{Encart : étude du méandre de l’Oise avec le diagramme de Hjulström. Les méandres se mettent en place dans les zones à faible pente. On mesure que l’eau est plus rapide sur le bord extérieur du méandre et donc elle a tendance à éroder les berges (point A sur le diagramme). Sur l’intérieur du méandre, l’eau circule plus lentement, elle a tendance à déposer des sédiments qu’elle transporte (point B sur le diagramme). Ce phénomène entraîne un décalage progressif des méandres vers l’extérieur.

A Cergy, on observe que l’intérieur du méandre est formé de dépôt de sédiments (sables et graviers). Ces sédiments ont été exploités, en effet, les étangs de Cergy étaient des carrières de sable entre 1910 et 1960.}

Attendus de fin de paragraphe– savoir déterminer le comportement d’un grain ou d’un ion à partir d’un diagramme- expliquer le principe de la dissolution et ses conséquences

 

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III – Le transport des produits de l’érosion

 Télécharger / ouvrir Exercice 10 p177 – L’érosion sur Mars

 Télécharger / ouvrir Corrigé de l’exercice – L’érosion sur Mars

Pb : Comment sont transportés les produits de l’érosion ?

Les particules et les ions arrachées par l’eau au cours de l’érosion sont transportés notamment par les rivières.

Schéma montrant les variations de vitesse dans les boucles d’une rivière

Aide à la traduction : slowest flow = débit le plus lent ;  fastest flow = débit le plus rapide

Les particules peuvent se déposer le long du trajet de l’eau ou en mer. Les ions sont transportés jusqu’en mer.

Schéma montrant le transport des produits de l’érosion des différents paysages

{Encart : observation de l’eau de l’Oise}

Attendus de fin de paragraphe– connaitre les lieux de transports des produits de l’érosion- comprendre les paramètres qui contrôlent le transport d’un particule

Transition vers le prochain chapitre : que deviennent les produits de l’érosion ? Comment passe-t-on des sédiments aux roches sédimentaires ?

Un résumé du chapitre du livre (le livre scolaire) en vidéo

 

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Voici quelques exemples possibles de sujets de bac sur ce chapitre :

• exercices de type 1
• exercices de type 2
• exercices de type ECE1

à venir